西天山布吉汗扎依勞鎢銅礦地質(zhì)特征及鋯石U-Pb成礦時限約束

曾令高, 郭文杰, 李 鴻, 賈子超, 李 斌

(1.新疆地礦局第九地質(zhì)大隊,新疆 烏魯木齊 830000;2.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室,湖北 武漢 430074)

0 引言

鎢礦是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢礦產(chǎn)資源,是眾多高新技術(shù)領(lǐng)域必不可少的關(guān)鍵金屬,美國、歐盟、日本、澳大利亞、中國等相繼將其列為戰(zhàn)略性關(guān)鍵礦產(chǎn)資源[1-3],我國鎢礦儲量、產(chǎn)量、出口量長期位居世界首位,經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和出口消耗了大量的資源儲備,部分老礦山資源漸趨枯竭,在當(dāng)今世界各國貿(mào)易爭端不斷加劇的背景下,作為一種關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源其安全性擺在了更加凸顯的位置,尋找資源接替或后備基地將是一個常態(tài)化的現(xiàn)象。我國鎢礦80%集中在華南地區(qū),尤以南嶺構(gòu)造帶最為集中[4-7],其次在秦—祁—昆—大別造山帶、天山—興蒙造山帶等也有分布[1,8-9],成礦時代主要為中生代燕山期,其次在西北和華南地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了一些古生代鎢礦床,西北地區(qū)海西期鎢錫礦具有較大的找礦潛力[10-11],近年來找礦成果顯著,是我國鎢礦重要的資源后備基地。

地處西北地區(qū)的新疆近年來鎢礦找礦工作取得重大突破,隨著各種找礦計劃的實施一批重要鎢礦床(點)相繼發(fā)現(xiàn),如東昆侖地區(qū)包括柯可卡爾德、白干湖、巴什爾希和阿瓦爾等4個大中型鎢錫礦床的白干湖超大型鎢錫礦田、阿尼亞拉克鎢銅礦點[12-13],阿爾泰地區(qū)巴斯鐵列克中型鎢銅鋅多金屬礦、闊爾尕克薩依小型鎢礦以及庫熱克特鎢礦等礦點[14-15],東天山地區(qū)沙東大型鎢礦、沙東東鎢礦、小白石頭鎢礦、姜山鎢礦、黑焰山鎢礦、小加山鎢礦、忠寶鎢礦等中型鎢礦以及桑樹園子鎢礦、望家山鎢礦、白云山鎢礦等小型鎢礦以及聚源金鎢礦、黃堿灘鎢鉬鉍礦等一大批礦點[16-23],西天山地區(qū)喀臘薩依鎢礦、大恩別列鎢礦、祖魯洪鎢銅礦等中型鎢礦及少量鎢礦點[11,24-25],東昆侖、東天山地區(qū)鎢礦找礦效果尤為顯著,阿爾泰、西天山地區(qū)也取得了重要進展,這些鎢礦的相繼發(fā)現(xiàn),打破了西北地區(qū)鎢礦不論是礦產(chǎn)地還是資源儲量均較少的固有格局,對原有的鎢成礦帶地質(zhì)認識提出了挑戰(zhàn)。

在1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查礦產(chǎn)檢查評價工作過程中,本次工作運用地物化綜合剖面測量、地質(zhì)礦產(chǎn)填圖、輕型山地工程等技術(shù)手段在新源縣那拉提一帶新發(fā)現(xiàn)了布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦,使天山地區(qū)鎢礦再填新成員,為西天山地區(qū)鎢礦進一步找礦工作指明了方向。限于工作階段等因素,暫未對其開展進一步評價工作,但其具有較好的找礦前景,具有中型及以上礦床的找礦潛力,在今后應(yīng)當(dāng)引起關(guān)注。

抓住機遇，深入研究國際文化傳播和運行特點，挖掘提煉適合國際傳播的亳文化，重點扶持富含亳文化的文化產(chǎn)品和服務(wù)，扶持歷史悠久、特色鮮明的中醫(yī)藥、休閑養(yǎng)生、藥膳美食等企業(yè)國外經(jīng)營發(fā)展，鼓勵有條件的亳文化企業(yè)開展跨國經(jīng)營，努力在滿足消費中使國外受眾認同和喜愛亳文化。同時，重視文化產(chǎn)品的創(chuàng)作，研發(fā)具有亳州地域特色的優(yōu)秀文化產(chǎn)品，建立文化產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，提高文化產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化、專業(yè)化水平和整體實力，不斷增強亳州文化產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

新疆地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測量大隊和新疆地質(zhì)調(diào)查院分別于1972—1975年和2002—2004年開展了涵蓋研究區(qū)的1∶20萬和1∶25萬新源幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作,除此之外研究區(qū)再未開展過較為系統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)工作,礦產(chǎn)資源也沒有取得重要發(fā)現(xiàn),工作程度總體偏低。為厘定研究區(qū)重要地質(zhì)體的形成時代、初步限定新發(fā)現(xiàn)的布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦的成礦時限,本次工作采集了3件巖漿巖樣品用以鋯石U-Pb定年,為基礎(chǔ)地質(zhì)研究及成礦過程厘定提供高精度年代學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

本次工作采集了3件鋯石U-Pb定年樣品,分別為早二疊世淺肉紅中細粒二長花崗巖(BJH-1)、肉紅色中細粒正長花崗巖(BJH-2)和晚志留世灰色杏仁狀安山巖(BJH-3)(圖3)。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖(據(jù)文獻[26])

圖2 伊寧地塊地質(zhì)圖(據(jù)文獻[26])

圖3 新源縣布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦地質(zhì)略圖

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦賦存于上志留統(tǒng)巴音布魯克組中,關(guān)于其成礦時代在對其勘查評價過程中曾產(chǎn)生了志留紀(jì)、石炭紀(jì)等認識,這些觀點的不同主要在于對成礦的認識差異,一種觀點認為礦化主要賦存于上志留統(tǒng)巴音布魯克組中,而與該地層呈侵入接觸關(guān)系的大面積出露侵入巖中卻未見明顯礦化蝕變,認為成礦可能為與巴音布魯克組同沉積作用的產(chǎn)物,另一種觀點則認為巴音布魯克組僅僅是賦礦地層,成礦主要受斷裂構(gòu)造和巖漿活動控制。該礦的空間分布明顯受北西西向斷裂構(gòu)造控制,熱液充填成礦特征明顯,與地層同沉積成礦的認識明顯不符,盡管礦化主要賦存于地層中,但在花崗巖中也可見礦化石英脈充填,表明地表礦化主要賦存于巖體外接觸帶,礦化形成晚于巖體侵位。

本次工作在地表圈定了2條鎢銅鋅礦體、3條鎢礦(化)體、2條銅礦化體(圖3),礦(化)體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與控礦斷裂產(chǎn)狀基本一致(圖4)。2條鎢銅鋅礦體長110～290 m,寬2.0～5.5 m,WO3品位為0.075%～0.612%,絕大多數(shù)在0.1%以上,伴生Cu品位為0.44%～0.68%,Zn品位為0.83%～1.32%,3條鎢礦(化)體長100～450 m,寬2.0～13.6 m,WO3品位為0.023%～0.095%,伴生Au品位為(0.10～0.11)×10-6,2條銅礦化體長110～270 m,寬1.5～2.7 m,Cu品位為0.15%～0.34%,伴生Au品位約0.11×10-6。

圖4 布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦03勘查線剖面

礦石礦物主要為黃銅礦、孔雀石、白鎢礦、閃鋅礦等,呈他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu),稀疏浸染狀構(gòu)造、角礫狀—網(wǎng)脈狀構(gòu)造(圖5),白鎢礦等礦石礦物主要沿巖石裂隙分布,石英脈發(fā)育地段礦化往往較為富集,礦石類型以原生礦石為主,發(fā)育黃鉀鐵釩化、硅化、褐鐵礦化、黃銅礦化等多金屬硫化物礦化蝕變。

3 鋯石U-Pb年代學(xué)研究

3.1 樣品采集及巖相學(xué)特征

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于伊寧地塊阿吾拉勒古生代疊加島弧帶[26](圖1),巖漿巖非常發(fā)育(圖2),記錄了該地區(qū)強烈的構(gòu)造巖漿活動信息。區(qū)內(nèi)出露地層為賦礦地層上志留統(tǒng)巴音布魯克組和第四系(圖3),巴音布魯克組在區(qū)內(nèi)出露第二段(S3by2)和第三段(S3by3),第二段巖性主要為杏仁狀安山巖、安山巖、巖屑砂巖等,第三段為一套碎屑沉積巖,巖性為大理巖化灰?guī)r、巖屑砂巖、凝灰質(zhì)細砂巖、沉火山角礫巖、安山質(zhì)晶屑火山塵凝灰?guī)r等,兩者呈斷層接觸關(guān)系。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要發(fā)育NWW和SWW向兩組逆斷層,NWW向斷層形成較晚,為研究區(qū)控礦斷裂構(gòu)造。侵入巖主要分布于研究區(qū)北部和南部呈NWW向展布,巖性主要為二長花崗巖、正長花崗巖、石英閃長巖等,巖體與地層呈侵入接觸關(guān)系,此外,研究區(qū)可見少量輝綠巖、閃長玢巖、花崗斑巖等巖脈。

在我國公共財政的基本框架中包括了收入、支出、調(diào)控以及監(jiān)督等多個體系。會計集中核算是指當(dāng)預(yù)算單位的資金使用權(quán)、財務(wù)審批權(quán)以及會計責(zé)任主體不變的情況下，要按照集中管理、統(tǒng)一開戶以及分戶核算的原則，采取有效的運作方式，再安排財政部門管理的專職會計核算機構(gòu)來審核單位的收支活動，監(jiān)督單位的各項經(jīng)濟活動，為單位提供良好的會計服務(wù)。完善的公共財政形態(tài)主要是以現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，采用集中化的方式來管理會計活動。會計集中核算的核算對象是指與政府相關(guān)的各項活動，通過采取集中式的管理方式，提高資金的使用率。

淺肉紅色中細粒二長花崗巖,花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石主要由鉀長石(48%)、斜長石(25%)和石英(27%)組成,鉀長石呈半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu),可見卡氏雙晶、條紋構(gòu)造,普遍高嶺土化強,斜長石呈半自形粒狀結(jié)構(gòu),聚片雙晶發(fā)育,泥化、絹云母化強,石英呈他形粒狀結(jié)構(gòu),可見少量粒柱狀角閃石大多強陽起石化、綠泥石化。

鋯石樣品破碎和挑選由新疆地礦局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊實驗室完成,先按常規(guī)方法分選,然后在雙目鏡下挑選晶形、透明度和色澤度均較好的鋯石顆粒用于測年。鋯石制靶、透射光和反射光照相、陰極發(fā)光(CL)圖像分析均在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成,采集顯微圖像以查明鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)及成因(圖6),以便選擇有效顆粒和斑點位置測試分析,獲取地質(zhì)意義明確的年齡數(shù)據(jù)。鋯石測試在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室(GPMR)激光剝蝕等離子體質(zhì)譜 (LA-ICP-MS)上完成,實驗激光束斑直徑32 μm,采用He作為剝蝕物質(zhì)載氣,對獲得信號配合硅酸鹽標(biāo)樣 NIST SRM610 和標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500進行校正,年齡計算及諧和圖繪制采用 Isoplot 3.0 完成,詳細測試分析流程及實驗數(shù)據(jù)處理流程見文獻[27-28]。

灰—深灰色安山巖,巖石由斑晶(15%)和基質(zhì)(85%)組成,斑晶蝕變多保留板粒狀斜長石假象,少數(shù)保留柱粒狀輝石假象,基質(zhì)具玻晶交織結(jié)構(gòu),多為斜長石,細板條狀結(jié)構(gòu),葡萄石化強,間隙內(nèi)分布脫玻綠泥石。

3.2 測試分析

肉紅色中細粒正長花崗巖,花崗結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石主要由鉀長石(65%)、斜長石(10%)和石英(25%)組成,鉀長石呈半自形—他形中細粒結(jié)構(gòu),條紋構(gòu)造發(fā)育,大多高嶺土化強,斜長石,半自形粒狀結(jié)構(gòu),泥化、絹云母化強,石英呈他形粒狀結(jié)構(gòu),可見少量粒柱狀角閃石,大多強陽起石化、綠泥石化。

杏仁狀安山巖、中細粒二長花崗巖和正長花崗巖鋯石U-Pb年齡分別為(427.0±2.7) Ma(MSDW=0.34)、(297.0±1.5) Ma (MSDW=0.23)和(298.7±1.4) Ma (MSDW=0.43),表明上志留統(tǒng)巴音布魯克組形成于晚志留世,大面積分布的花崗巖侵位于二疊紀(jì),顯然,用花崗巖同位素年齡限定布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦成礦時限更為恰當(dāng),該礦床的成礦時代不早于早二疊世,與我國海西期鎢錫礦床主要分布于中亞造山帶西南緣的認識相吻合[11]。

本文以絕熱加速量熱儀為實驗平臺,如圖7所示,以3 g濃度分別為20%、30%、40%、60% DTBP-甲苯溶液為樣品對上述動態(tài)補償模型進行驗證和分析,其中,經(jīng)PSO尋優(yōu)算法得到的動態(tài)補償器參數(shù)分別為τ1=0.664 7 s、τ2=20.576 5 s和τ3=53.148 2 s。實驗過程中,STM32硬件平臺負責(zé)溫度采集(采樣頻率10 Hz)、數(shù)據(jù)發(fā)送和動態(tài)特性補償算法的實現(xiàn),溫度數(shù)據(jù)通過上位機接收并記錄,實驗完成后,對數(shù)據(jù)進行處理和分析。

3.3 分析數(shù)據(jù)與結(jié)果

鋯石U-Pb定年樣品剔除異常值之后的有效年齡數(shù)據(jù)列于表1。3件樣品絕大多數(shù)鋯石顆粒晶形完好,以長柱狀、柱粒狀晶形為主,長寬比多為2∶1～1∶1,巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)較為清晰(圖6)[29],后期熱擾動影響有限,鋯石顆粒Th、U含量表現(xiàn)出巖漿鋯石良好的正相關(guān)關(guān)系[30],Th/U比值為0.33～1.33,明顯區(qū)別于變質(zhì)鋯石Th/U比值[31],這些特征表明其為典型的巖漿成因鋯石[32-33]。

表1 布吉汗扎依勞一帶巖漿巖鋯石U-Pb年代學(xué)分析結(jié)果

測試分析數(shù)據(jù)均集中分布于一致曲線及其附近(圖7),基于235U半衰期短,對于年齡小于1000 Ma的鋯石測試相對誤差較大,本次工作選取206Pb/238U計算表面年齡。中細粒二長花崗巖(BJH-1)23個分析點206Pb/238U年齡(293.0±3.2)～(299.9±4.9) Ma,加權(quán)平均年齡(297.0±1.5) Ma(MSDW=0.23)(圖7a),中細粒正長花崗巖(BJH-2)17個分析點206Pb/238U年齡(293.0±6.2)～(301.5±2.2) Ma,加權(quán)平均年齡(298.7±1.4) Ma(MSDW=0.43)(圖7b),兩件侵入巖樣品形成時代均為早二疊世,杏仁狀安山巖(BJH-3)鋯石9個分析點206Pb/238U年齡(421.9±5.0)～(433.0±7.9) Ma,加權(quán)平均年齡(427.0±2.7) Ma(MSDW=0.34)(圖7c),形成時代為晚志留世。

圖7 布吉汗扎依勞地區(qū)巖漿巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡協(xié)和圖

4 討論

布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦位于西天山那拉提成礦帶新源縣那拉提一帶,與特克斯縣大恩別列中型鎢礦處于同一成礦帶[25],礦(化)體主要賦存于二疊紀(jì)侵入巖外接觸帶上志留統(tǒng)巴音布魯克組(S3by)中,賦礦巖性主要為(含礫)巖屑砂巖、蝕變沉火山塵凝灰?guī)r,花崗巖裂隙偶見含礦石英細脈,成礦受NWW向斷裂構(gòu)造控制,沿斷裂構(gòu)造附近巖石破碎蝕變較為發(fā)育,地表在F1斷裂北西段發(fā)育一條長約980 m、寬約200 m的礦化蝕變帶,發(fā)育黃鉀鐵釩化、硅化、褐鐵礦化等蝕變,可見方解石、石英脈充填,脈體寬一般0.3～0.6 m,F2斷裂在地表也發(fā)現(xiàn)了一些銅礦化等礦化蝕變,F1斷裂南東段和F2斷裂總體覆蓋較為嚴重,地表礦化蝕變不明顯,礦區(qū)位于1∶10萬鎢化探異常帶內(nèi)。成礦受巖漿活動和斷裂構(gòu)造控制,主要為巖漿期后熱液充填成礦的產(chǎn)物,成礦類型為石英脈型鎢礦,礦石類型以原生礦石為主。

“趙主任，我們這有一位高危產(chǎn)婦即將分娩，懷孕35周，考慮妊高癥糖尿病伴有胎兒橫位，且胎心很不好，需要您來為我們做新生兒護臺……”

長期以來,西天山地區(qū)鎢礦的找礦工作一直未引起較多關(guān)注,鎢礦往往成為被忽視的礦種,但隨著喀臘薩依鎢礦、大恩別列鎢礦的發(fā)現(xiàn),以及東天山鎢礦找礦工作取得重大突破,使得人們對天山地區(qū)鎢礦找礦工作開始重新認識,本次工作新發(fā)現(xiàn)的布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦再一次說明了西天山地區(qū)具有尋找鎢礦的潛力。布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦限于工作性質(zhì)及位于功能區(qū)等因素目前尚未開展進一步工作,其工作程度總體較低,根據(jù)物探資料解譯成果推測F1斷裂南東段和F2斷裂可能發(fā)育隱伏礦化蝕變帶,這些地段物探異常特征與F1斷裂北西段有明顯礦化蝕變地段的物探異常特征相似,因植被發(fā)育、覆蓋較為嚴重不利于工程施工目前暫無工程控制。1∶10萬化探掃面結(jié)果顯示,W化探異常廣泛分布于那拉提山一帶,布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦的發(fā)現(xiàn)就是通過化探異常查證實現(xiàn)的,總體來看,研究區(qū)及鄰區(qū)鎢礦成礦潛力較大,具有尋找中型級以上規(guī)模鎢礦的潛力。地表礦化顯示為石英脈型,未見明顯的矽卡巖成礦特征,礦化主要賦存于二疊紀(jì)花崗巖外接觸帶,在深部有可能發(fā)育矽卡巖型礦化,在今后的找礦工作中應(yīng)注意多種礦化類型的聯(lián)合勘查評價。

5 結(jié)論

(1)布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦為賦存于二疊紀(jì)花崗巖外接觸帶上志留統(tǒng)巴音布魯克組中的石英脈型鎢銅多金屬礦,礦(化)體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出,成礦受NWW向斷裂構(gòu)造和巖漿活動控制,構(gòu)造充填成礦特征明顯,可能具有中型鎢礦的找礦潛力。它的發(fā)現(xiàn)為研究區(qū)一帶豐富了找礦礦種組合和成礦類型,開闊了在該地區(qū)的找礦思路,也為西天山地區(qū)鎢礦找礦進一步指明了方向。

1.1 研究對象 收集2013年8月至2016年11月，在濰坊市婦幼保健院行NT、胎兒鼻骨超聲檢查的單胎胎兒資料共6 729例，存在超聲軟指標(biāo)異常者共283例。

(2)獲得杏仁狀安山巖、中細粒二長花崗巖和正長花崗 LA-ICP-MS 鋯石 U-Pb 年齡分別為 (427.0±2.7) Ma、(297.0±1.5) Ma和(298.7±1.4) Ma,指示賦礦地層巴音布魯克組形成于晚志留世,大面積分布的花崗巖侵位于早二疊世,布吉汗扎依勞鎢銅多金屬礦成礦時限不早于早二疊世,與西北地區(qū)的鎢礦主要形成于海西期的認識相吻合。

楊紫的穿衣風(fēng)格一直飽受詬病，被網(wǎng)友稱為“土肥圓”。大大咧咧的楊紫曾經(jīng)毫不在乎：好好磨煉演技才是正經(jīng)事！有一次，楊紫無意中翻開《上海的金枝玉葉》這本書，里面有個場景給她留下了深刻的印象：被下放到農(nóng)場勞動的富家千金郭婉瑩在命運的風(fēng)暴里優(yōu)雅如初，穿著漿洗得干凈整潔的旗袍去刷馬桶，腳上也是一雙擦得锃亮的皮鞋。楊紫恍然大悟：衣服里藏著一個人與命運對抗的頑強精神，時尚也無關(guān)貧富，而是一種品位、一種態(tài)度。

致謝：文章中有關(guān)鋯石年齡樣品測試及數(shù)據(jù)處理得到了中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)趙奎東教授的幫助和指導(dǎo),匿名審稿專家對論文進行了全面審查,提出了建設(shè)性修改意見,在此一并表示感謝。